Uma dada massa de um gás ideal sofre uma transformação reversível absorvendo uma quantidade de calor e realizando um trabalho externo . Pode-se afirmar que
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Conforme primeira lei da termodinâmica:\begin{matrix}
\Delta U = Q - W
\end{matrix}Nesse sentido, analisando as alternativas:
$• \ \text{Alternativa (A):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$
Uma transformação isobárica é realizada em pressão constante, o que não anula a energia interna do sistema, ou seja, $W \ne Q$.
$• \ \text{Alternativa (B):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$
A transformação ser isobárica não nos permite aferir qual será a desigualdade entre o trabalho e o calor.
$• \ \text{Alternativa (C):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$
Uma transformação isométrica ocorre à volume constante, ou seja, o trabalho é nulo. Com isso, $W \ne Q$.
$• \ \text{Alternativa (D):}$ $\color{#3368b8}{\text{Correta}}$
Para um gás ideal, uma transformação isotérmica confere uma variação de energia interna nula, isto é, $Q = W$.
$• \ \text{Alternativa (E):}$ $\color{orangered}{\text{Errada}}$
O trabalho de uma isotérmica pode ser dado como: $W = nRT\ln{\left( \dfrac{V_f}{V_i}\right)}$\begin{matrix}Letra \ (D)
\end{matrix}